中国科学院空天信息创新研究院遥感与数字地球全国重点实验室近日宣布，联合北京师范大学及国内外多家科研机构，在冻土遥感监测领域实现重大突破。科研团队成功构建并发布全球首个高精度长时序冻融数据集，首次实现对地球陆地表面冻融状态的持续、精准追踪，尤其为青藏高原冻土变化研究提供关键数据支撑。
土壤冻融现象是地球表层物质循环的核心环节之一。当温度降至冰点以下，土壤孔隙中的液态水转化为固态冰；温度回升时，冰体重新融化成水。这种周期性相变过程不仅调控着地表能量交换，更通过影响水文循环和微生物活动，深刻改变着碳、氮等关键元素的生物地球化学循环，被科学界视为地球系统的"生命节律"。
研究显示，冻融过程具有显著的时空记忆特征。前期冻融状态会通过改变土壤孔隙结构和热传导性能，形成持续数月甚至数年的生态效应。例如，春季解冻延迟可能导致植被生长季缩短，进而影响整个生态系统的生产力。这种复杂的反馈机制，使得冻土监测成为理解气候变化影响的关键窗口。
新发布的数据集包含两个核心模块：全球尺度数据集（FT-HiDFA）覆盖2002-2023年，以5公里空间分辨率呈现各大洲冻融动态；青藏高原专项数据集（TP-DFA-STA）则提供1979-2023年连续观测记录，25公里分辨率下完整记录了该区域近半个世纪的冻土演变。两个数据集均通过多源卫星数据融合与机器学习算法优化，将监测精度提升至行业领先水平。
技术团队突破传统监测局限，创新性地整合微波遥感、光学遥感与地面观测数据，构建出三维冻土动态模型。该模型不仅能识别冻融状态的时空变化，还可量化分析其与气温、降水、植被覆盖等环境因子的耦合关系。在青藏高原的验证中，模型成功捕捉到多年冻土退化导致的地表沉降现象，为高原生态安全评估提供重要依据。
目前，这套数据集已通过国际科学数据平台向全球开放共享。科研人员可据此开展冻土与气候变化相互作用机制研究，评估冻融过程对水资源安全、基础设施稳定性的影响。特别是在高寒山区，冻融数据将为滑坡预警、冻土工程维护等提供科学指导，助力区域可持续发展战略实施。
